JPH0450687A - ソーナー信号自動検出処理方式 - Google Patents
ソーナー信号自動検出処理方式Info
- Publication number
- JPH0450687A JPH0450687A JP15165390A JP15165390A JPH0450687A JP H0450687 A JPH0450687 A JP H0450687A JP 15165390 A JP15165390 A JP 15165390A JP 15165390 A JP15165390 A JP 15165390A JP H0450687 A JPH0450687 A JP H0450687A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- known data
- target
- data signal
- frequency spectrum
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- Pending
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、目標の信号を含む既知データ信号とセンサー
群による受信信号の周波数スペクトル信号との間で同一
目標信号が存在しているかどうかを照合するためのソー
ナー信号自動検出処理方式〈発明の概要） 本発明は、目標の信号を含む既知データ信号とセンサー
群による受信信号の周波数スペクトル信号との間で同一
目標信号が存在しているかどうかを照合するためのソー
ナー信号自動検出処理方式であって、前記周波数スペク
トル信号と前記既知データ信号とを相互スペクトル法に
より相互処理して前記目標を自動的に検出可能にしたも
のである。
群による受信信号の周波数スペクトル信号との間で同一
目標信号が存在しているかどうかを照合するためのソー
ナー信号自動検出処理方式〈発明の概要） 本発明は、目標の信号を含む既知データ信号とセンサー
群による受信信号の周波数スペクトル信号との間で同一
目標信号が存在しているかどうかを照合するためのソー
ナー信号自動検出処理方式であって、前記周波数スペク
トル信号と前記既知データ信号とを相互スペクトル法に
より相互処理して前記目標を自動的に検出可能にしたも
のである。
（従来の技術）
艦船等に搭載される従来−船釣なソーナー装置を第５図
に示す。この図に示すようにソーナー装置は、水中の音
波を受波するための複数のセンサー（受波器）を持つセ
ンサー群１と、該センサー群１の出力を整相処理して全
周に多数の指向性ビームを形成する受信整相器２と、受
信整相器２の各指向性ビームに対応した出力から周波数
スペクトルを演算する信号処理器３と、方位表示器４と
、周波数表示器５とを具備している。方位表示器４は、
現在周波数表示器５で観測している信号がどの方位から
到来しているかを表示するものであり、周波数表示器５
は選択された特定方位についての周波数スペクトルを第
６図（ｂ）のように横軸が周波数で縦軸に時間をとって
表示するものである。
に示す。この図に示すようにソーナー装置は、水中の音
波を受波するための複数のセンサー（受波器）を持つセ
ンサー群１と、該センサー群１の出力を整相処理して全
周に多数の指向性ビームを形成する受信整相器２と、受
信整相器２の各指向性ビームに対応した出力から周波数
スペクトルを演算する信号処理器３と、方位表示器４と
、周波数表示器５とを具備している。方位表示器４は、
現在周波数表示器５で観測している信号がどの方位から
到来しているかを表示するものであり、周波数表示器５
は選択された特定方位についての周波数スペクトルを第
６図（ｂ）のように横軸が周波数で縦軸に時間をとって
表示するものである。
なお、第６図（ａ＞は予め知られたく観測された）既知
データ信号の表示例である。
データ信号の表示例である。
上記従来のソーナー装置はセンサー群１の出力信号を受
信整相器２で整相処理して全周に指向性ビームを形成し
、目標方位や目標信号の特徴を検出しようどするもので
あるが、前記指向性ビームは全周に形成されかつ同時待
ち受は状態になっているため、相当の数になっている。
信整相器２で整相処理して全周に指向性ビームを形成し
、目標方位や目標信号の特徴を検出しようどするもので
あるが、前記指向性ビームは全周に形成されかつ同時待
ち受は状態になっているため、相当の数になっている。
このため、ソーナー装置において目標信号を検出するに
は、受信整相器２の各指向性ビームに対応した全ての出
力について信号処理器３で周波数分析し、周波数表示器
５に表示された第６図（ｂ）の如き周波数スペクトル表
示に現れた目標Ｐ１の信号が捜索すべき目標の信号周波
数と一致しているかどうかを方位（指向性ビーム）を１
つずつ手動で切り換えて判断していた。すなわち、従来
の手動による場合は、第７図に示す通り、センサー群１
からの方位線はＤｉ、Ｄ２．Ｄ３．・・・と複数あり、
第７図の目標Ｐ１の方位は方位線Ｄ１で対応し５目標Ｐ
２の方位は方位線Ｄ２に対応し、所望の捜索目標が検出
できるまで方位を順次切り換えて行く。そして、方位の
切り換えにより第６図（ｂ）のような目標を含む側波数
スペクトル表示が現れるたびに第６図（ａ）の如き既知
データ信号と比較し、周波数や信号の特徴が一致するか
どうかを目視により判定する。この第６１１（ａ＞、（
ｂ）の場合は、方位線Ｄ１で観測中の目標Ｐ１が既知デ
ータ信号中の所望の捜索目標（＝Ｐ１）に一致している
例である。また、第８図（ａ）、（ｂ）の場合は、第８
図（ｂ）の周波数スペクトル表示に現れた方位線Ｄ２で
観測中の目標Ｐ２と第８［］（ａ）の既知データ信号中
の所望の捜索目標（＝Ｐ１）とが一致しない例である。
は、受信整相器２の各指向性ビームに対応した全ての出
力について信号処理器３で周波数分析し、周波数表示器
５に表示された第６図（ｂ）の如き周波数スペクトル表
示に現れた目標Ｐ１の信号が捜索すべき目標の信号周波
数と一致しているかどうかを方位（指向性ビーム）を１
つずつ手動で切り換えて判断していた。すなわち、従来
の手動による場合は、第７図に示す通り、センサー群１
からの方位線はＤｉ、Ｄ２．Ｄ３．・・・と複数あり、
第７図の目標Ｐ１の方位は方位線Ｄ１で対応し５目標Ｐ
２の方位は方位線Ｄ２に対応し、所望の捜索目標が検出
できるまで方位を順次切り換えて行く。そして、方位の
切り換えにより第６図（ｂ）のような目標を含む側波数
スペクトル表示が現れるたびに第６図（ａ）の如き既知
データ信号と比較し、周波数や信号の特徴が一致するか
どうかを目視により判定する。この第６１１（ａ＞、（
ｂ）の場合は、方位線Ｄ１で観測中の目標Ｐ１が既知デ
ータ信号中の所望の捜索目標（＝Ｐ１）に一致している
例である。また、第８図（ａ）、（ｂ）の場合は、第８
図（ｂ）の周波数スペクトル表示に現れた方位線Ｄ２で
観測中の目標Ｐ２と第８［］（ａ）の既知データ信号中
の所望の捜索目標（＝Ｐ１）とが一致しない例である。
（発明が解決しようとする課題）
ところで、上記従来のソーナー装置であると、目標検出
のための一連の操作、判断を手動及び目視で行うため、
方位線切り換えが数多くあり、時間を要し、また作業が
繁雑で、しかも信号対雑音レベル比が小さい場合は検出
できない嫌いがあった。また、ソーナー受信信号と既知
データ信号の周波数が微妙に異なっている場合には、同
一目標と誤認してしまうこともある。これらの問題は、
複数のソーチー装置出力間で照合する場合においても起
こる。
のための一連の操作、判断を手動及び目視で行うため、
方位線切り換えが数多くあり、時間を要し、また作業が
繁雑で、しかも信号対雑音レベル比が小さい場合は検出
できない嫌いがあった。また、ソーナー受信信号と既知
データ信号の周波数が微妙に異なっている場合には、同
一目標と誤認してしまうこともある。これらの問題は、
複数のソーチー装置出力間で照合する場合においても起
こる。
本発明は、上記問題点を解消するために、ソーナー装置
の各指向性ビームについての周波数スペクトル信号と所
望の目標を含む既知データ信号との間で相互スペクトル
法による相互処理を行って、所望の目標を自動的に検出
可能としたソーナー信号自動検出処理方式を提供するこ
とを目的とする。
の各指向性ビームについての周波数スペクトル信号と所
望の目標を含む既知データ信号との間で相互スペクトル
法による相互処理を行って、所望の目標を自動的に検出
可能としたソーナー信号自動検出処理方式を提供するこ
とを目的とする。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために、本発明は、センサー群と、
該センサー群の出力を整相処理して複数の指向性ビーム
を形成する受信整相器と、受信整相器の各指向性ビーム
に対応した出力から周波数スペクトルを演算する信号処
理器と、目標の信号を含む既知データ信号を蓄積した既
知データ信号蓄積器と、前記信号処理器の周波数スペク
トル信号と前記既知データ信号とを照合する相互処理器
とを用いている。そして、前記相互処理器で前記周波数
スペクトル信号と前記既知データ信号とを相互スペクト
ル法により相互処理して前記目標を検出する。
該センサー群の出力を整相処理して複数の指向性ビーム
を形成する受信整相器と、受信整相器の各指向性ビーム
に対応した出力から周波数スペクトルを演算する信号処
理器と、目標の信号を含む既知データ信号を蓄積した既
知データ信号蓄積器と、前記信号処理器の周波数スペク
トル信号と前記既知データ信号とを照合する相互処理器
とを用いている。そして、前記相互処理器で前記周波数
スペクトル信号と前記既知データ信号とを相互スペクト
ル法により相互処理して前記目標を検出する。
（作用）
本発明のソーナー信号自動検出処理方式においては、ソ
ーナー装置の各指向性ビームについての周波数スペクト
ル信号（各指向性ビームについての音響受信信号の周波
数分析結果）と所望の目標を含む既知データ信号との間
で相互スペクトル法による相互処理を行い、相互処理結
果に基づき所望の目標の有無を自動的に検出できる。こ
の結果、信号の照合が短時間で容易に実現できるだけて
なく、相互処理により信号対雑音レベル比を大きく改善
できるので、従来の手動判別の場合よりも検出能力を向
上させることが可能である。
ーナー装置の各指向性ビームについての周波数スペクト
ル信号（各指向性ビームについての音響受信信号の周波
数分析結果）と所望の目標を含む既知データ信号との間
で相互スペクトル法による相互処理を行い、相互処理結
果に基づき所望の目標の有無を自動的に検出できる。こ
の結果、信号の照合が短時間で容易に実現できるだけて
なく、相互処理により信号対雑音レベル比を大きく改善
できるので、従来の手動判別の場合よりも検出能力を向
上させることが可能である。
（実施例）
以下、本発明に係るソーナー信号自動検出処理方式の実
施例を図面に従って説明する。
施例を図面に従って説明する。
第１図において、センサー群１、該センサー群の出力を
整相処理して全周に多数の指向性ビームを形成する受信
整相器２、受信整相器の各指向性ビームに対応した音響
受信出力から周波数スペクトルを演算する信号処理器３
、方位表示器４及び周波数表示器５は従来のソーナー装
置の構成品と同様であり、これに既知データ信号蓄積器
及び制御器６、相互処理器７及び相互処理表示器８が付
加されている。既知データ信号蓄積器及び制御器６は、
１又は複数の捜索目標を含む既知データ信号を記憶し、
随時既知データ信号を読み出して相互処理器７に加える
ことが可能な構成となっている。相互処理器７は既知デ
ータ信号に含まれた目標信号の周波数を基準として、当
該既知データ信号と前記信号処理器３の出力である周波
数スペクトル信号とのコヒーレンス関数を基準化相互ス
ペクトル法で全周方位の整相器出力（全周の指向性ビー
ム）について計算し、両方の信号の照合結果を前記相互
処理表示器８に出力する。
整相処理して全周に多数の指向性ビームを形成する受信
整相器２、受信整相器の各指向性ビームに対応した音響
受信出力から周波数スペクトルを演算する信号処理器３
、方位表示器４及び周波数表示器５は従来のソーナー装
置の構成品と同様であり、これに既知データ信号蓄積器
及び制御器６、相互処理器７及び相互処理表示器８が付
加されている。既知データ信号蓄積器及び制御器６は、
１又は複数の捜索目標を含む既知データ信号を記憶し、
随時既知データ信号を読み出して相互処理器７に加える
ことが可能な構成となっている。相互処理器７は既知デ
ータ信号に含まれた目標信号の周波数を基準として、当
該既知データ信号と前記信号処理器３の出力である周波
数スペクトル信号とのコヒーレンス関数を基準化相互ス
ペクトル法で全周方位の整相器出力（全周の指向性ビー
ム）について計算し、両方の信号の照合結果を前記相互
処理表示器８に出力する。
次に実施例の動作説明を第２図及び第３図を用いて説明
する。
する。
第２図（ａ）、（ｂ）は、第６図（ａ）、（ｂ）に示し
た既知データ信号及び信号処理器３による周波数スペク
トル表示結果のある時間において信号を切り出し振幅表
示（横軸は周波数、縦軸が振幅となる表示）としたもの
である。第２図＜ａ）の既知データ信号の振幅表示にお
いて、このときの信号はＱｌ、Ｑ３．Ｑ５となる。また
、第２図（ｂ）の信号処理器による周波数分析出力の振
幅表示はＱ２．Ｑ４．Ｑ６となる。第２図（ａ）と第２
図（ｂ）との間で相互処理（基準化相互スペクトル法に
よるコヒーレンス関数を演算）することにより、第２図
（ｃ）の相互処理結果の如く、周波数スペクトルが一致
する信号Ｑ１とＱ２、及び信号Ｑ５とＱ４は、信号Ｑ７
．Ｑ８の形てそれぞれ現れるが、信号Ｑ３やＱ６のよう
に互いに一致するものが無い場合には相互処理結果に現
れて来ない。
た既知データ信号及び信号処理器３による周波数スペク
トル表示結果のある時間において信号を切り出し振幅表
示（横軸は周波数、縦軸が振幅となる表示）としたもの
である。第２図＜ａ）の既知データ信号の振幅表示にお
いて、このときの信号はＱｌ、Ｑ３．Ｑ５となる。また
、第２図（ｂ）の信号処理器による周波数分析出力の振
幅表示はＱ２．Ｑ４．Ｑ６となる。第２図（ａ）と第２
図（ｂ）との間で相互処理（基準化相互スペクトル法に
よるコヒーレンス関数を演算）することにより、第２図
（ｃ）の相互処理結果の如く、周波数スペクトルが一致
する信号Ｑ１とＱ２、及び信号Ｑ５とＱ４は、信号Ｑ７
．Ｑ８の形てそれぞれ現れるが、信号Ｑ３やＱ６のよう
に互いに一致するものが無い場合には相互処理結果に現
れて来ない。
このように、上記実施例によれば、既知データ信号に含
まれた捜索すべき目標の信号と一致する目標信号と一致
しない信号とに区分でき、方位については一致する目標
信号を観測した指向性ビームから測定できるので、信号
照合が短時間で容易に実現でき、しかも、相互処理にお
いては信号対雑音レベル比を大きく改善できることから
、従来の手動判別の場合よりも検出能力を向上させるこ
とができる。
まれた捜索すべき目標の信号と一致する目標信号と一致
しない信号とに区分でき、方位については一致する目標
信号を観測した指向性ビームから測定できるので、信号
照合が短時間で容易に実現でき、しかも、相互処理にお
いては信号対雑音レベル比を大きく改善できることから
、従来の手動判別の場合よりも検出能力を向上させるこ
とができる。
第２図の如き処理をある周波数ｒｌ、 ｒ２について全
方位にわたり計算した例が第３図であり、この第３図に
よれば、既知データ信号に含まれた捜索目標の信号がど
の方位の目標信号と一致しているかが即時に判別でき、
例えば信号Ｒ１は方位φに、信号Ｒ２はφ２にあること
を即時に自動検出できる。
方位にわたり計算した例が第３図であり、この第３図に
よれば、既知データ信号に含まれた捜索目標の信号がど
の方位の目標信号と一致しているかが即時に判別でき、
例えば信号Ｒ１は方位φに、信号Ｒ２はφ２にあること
を即時に自動検出できる。
さらに、第２図（Ｃ）について適当なスレッショールド
レベルＳＬを設けることにより、スレッショールドレベ
ルＳＬを越える信号を検出し、自動警報とその方位表示
を実行することもできる。
レベルＳＬを設けることにより、スレッショールドレベ
ルＳＬを越える信号を検出し、自動警報とその方位表示
を実行することもできる。
第４図は本発明の他の実施例であって、複数のセンサー
群を用い、一方のセンサー群の受信信号に基づき既知デ
ータ信号を得る構成を示す。この場合、第１図の構成に
加えて既知データ信号を得るためのセンサー群ＩＡ、該
センサー群ＩＡの出力を整相処理して全周に指向性ビー
ムを形成する受信整相器２Ａ、受信整相器の各指向性ビ
ームに対応した出力から周波数スペクトルを演算する信
号処理器３Ａが付加され、該信号処理器３Ａの出力を既
知データ信号蓄積器及び制御器６に取り込むようにする
。−旦既知データ信号として記憶した後の相互処理動作
は前述の実施例と同様である。
群を用い、一方のセンサー群の受信信号に基づき既知デ
ータ信号を得る構成を示す。この場合、第１図の構成に
加えて既知データ信号を得るためのセンサー群ＩＡ、該
センサー群ＩＡの出力を整相処理して全周に指向性ビー
ムを形成する受信整相器２Ａ、受信整相器の各指向性ビ
ームに対応した出力から周波数スペクトルを演算する信
号処理器３Ａが付加され、該信号処理器３Ａの出力を既
知データ信号蓄積器及び制御器６に取り込むようにする
。−旦既知データ信号として記憶した後の相互処理動作
は前述の実施例と同様である。
第４図のように、センサー群間の信号同士で相互処理を
施すことにより、センサー群１で得られている目標信号
がセンサー群ＩＡのどの方位にあるかを自動的に検出で
き、別の用途で目標情報を扱うセンサー群ＩＡへ目標情
報が移管できる。
施すことにより、センサー群１で得られている目標信号
がセンサー群ＩＡのどの方位にあるかを自動的に検出で
き、別の用途で目標情報を扱うセンサー群ＩＡへ目標情
報が移管できる。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明のソーナー信号自動検出処
理方式によれば、ソーナー受信信号と目標の信号を含む
既知データ信号との間の類似性検出を自動的に、しかも
信号対雑音レベル比を改善して実行でき、との方位に目
標があるかも自動的に知ることができ、検出時間の短縮
や検出感度の向上をはかることができる。また、各種海
洋音響機器において相互の信号照合検出処理に応用する
こともできる。
理方式によれば、ソーナー受信信号と目標の信号を含む
既知データ信号との間の類似性検出を自動的に、しかも
信号対雑音レベル比を改善して実行でき、との方位に目
標があるかも自動的に知ることができ、検出時間の短縮
や検出感度の向上をはかることができる。また、各種海
洋音響機器において相互の信号照合検出処理に応用する
こともできる。
第１図は本発明に係るソーナー信号自動検出処理方式の
実施例を示すブロック図、第２図及び第３図は実施例の
動作説明図、第４図は本発明の他の実施例を示すブロッ
ク図、第５図は従来−船釣なソーナー装置のブロック図
、第６図乃至第８図は第５図のソーナー装置の動作説明
図である。 １ １Ａ・・・センサー群、２，２Ａ・・受信整相器、
３ ３Ａ・・・信号処理器、４・・方位表示器、５・・
・周波数表示器、６・・・既知データ信号蓄積器及び制
御相互処理器、 相互処理表示器。
実施例を示すブロック図、第２図及び第３図は実施例の
動作説明図、第４図は本発明の他の実施例を示すブロッ
ク図、第５図は従来−船釣なソーナー装置のブロック図
、第６図乃至第８図は第５図のソーナー装置の動作説明
図である。 １ １Ａ・・・センサー群、２，２Ａ・・受信整相器、
３ ３Ａ・・・信号処理器、４・・方位表示器、５・・
・周波数表示器、６・・・既知データ信号蓄積器及び制
御相互処理器、 相互処理表示器。
Claims (1)
- （１）センサー群と、該センサー群の出力を整相処理し
て複数の指向性ビームを形成する受信整相器と、受信整
相器の各指向性ビームに対応した出力から周波数スペク
トルを演算する信号処理器と、目標の信号を含む既知デ
ータ信号を蓄積した既知データ信号蓄積器と、前記信号
処理器の周波数スペクトル信号と前記既知データ信号と
を照合する相互処理器とを用い、 前記相互処理器で前記周波数スペクトル信号と前記既知
データ信号とを相互スペクトル法により相互処理して前
記目標を検出することを特徴とするソーナー信号自動検
出処理方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15165390A JPH0450687A (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | ソーナー信号自動検出処理方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15165390A JPH0450687A (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | ソーナー信号自動検出処理方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0450687A true JPH0450687A (ja) | 1992-02-19 |
Family
ID=15523281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15165390A Pending JPH0450687A (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | ソーナー信号自動検出処理方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0450687A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023149905A (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-16 | 沖電気工業株式会社 | サーバ、処理方法およびプログラム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59222781A (ja) * | 1983-06-01 | 1984-12-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水中航走体制御装置 |
| JPS60113172A (ja) * | 1983-11-25 | 1985-06-19 | Nec Corp | ソ−ナ−装置 |
-
1990
- 1990-06-12 JP JP15165390A patent/JPH0450687A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59222781A (ja) * | 1983-06-01 | 1984-12-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水中航走体制御装置 |
| JPS60113172A (ja) * | 1983-11-25 | 1985-06-19 | Nec Corp | ソ−ナ−装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023149905A (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-16 | 沖電気工業株式会社 | サーバ、処理方法およびプログラム |
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